变压器式可控电抗器损耗与温升计算

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引言
变压器式可控电抗器 （CRT） 作为一种新型无功
［1］
中， 通过对串联在控制绕组回路的反并联晶闸管的 调节， 实现 CRT 容量的快速平滑调节［2］。但是， 与 传统电力变压器不同的是， CRT 的短路状态即为额 定状态， 为了使其短路电流不超过额定值， 需要足 够大的短路阻抗。在 CRT 容量调节的过程中， 控制
type （CRT）is crucial to the optimization design of CRT. In this paper， the loss and temperature rise of CRT are analyzed based on such two representative structures of CRT as concentric CRT and split magnetic accurately by the field⁃circuit coupling method. Both core loss and winding loss of the CRT are calculated loss obtained at rated capacity is used as the excitation of the temperature filed so to obtain the temperature and optimization of the CRT. integrated CRT respectively. Given the voltage of operating winding，the winding current is calculated respectively by the use of finite element method（FEM）and analytical formula method to verify the rise distribution of each part and perform the heat transfer analysis of the core and winding of CRT. The method adopted in this paper and the result obtained provides a definite theoretical guidance for the design Keywords: controllable reactor of transformer type （CRT） ； losses； temperature rise； FEM correctness of simulation result of FEM. For the design calculation example of CRT with two structures ， the
变压器式可控电抗器损耗与温升计算
2 2 王田戈 1， ， 田铭兴 1， ， 龚岩3
（1.兰州交通大学自动化与电气工程学院， 兰州 730070； 2.甘肃省轨道交通电气自动化工程实验室 （兰州交通大学） ， 兰州 730070； 3.国家电网甘肃省电力公司经济技术研究院， 兰州 730050)）
摘
文基于 CRT 的两种代表性结构， 即同心式 CRT 和分裂式磁集成 CRT， 对其损耗和温升进行分析。 在已知工作绕组电压的情况下， 采用场路耦合法准确计算绕组电流； 利用有限元法和解析公式法分 别对 CRT 的铁心损耗和绕组损耗进行计算， 以验证有限元仿真结果的正确性； 针对两种结构的 心和绕组进行传热分析。 本文所采用的方法和所得的结果为 CRT 的设计和优化提供了一定的理论 指导。 关键词： 变压器式可控电抗器 （CRT） ； 损耗； 温升； 有限元 Losses and Temperature Rise Calculation of Controllable Reactor of Transformer Type （1. Automation and Electrical Engineering School， Lanzhou Jiaotong University， Lanzhou 730070， China； 2. Rail Transit Electrical Automation Engineering Laboratery of Gansu Province （Lanzhou Jiaotong University） ， Lanzhou 730070， China； 3 State Grid Gansu Economic Research Institute， State Grid Corporation of China， Lanzhou 730050， China）
补偿装置， 其本质上相当于二次侧绕组工作在分级 短路状态的多绕组变压器 。在空载到满载的过程
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第 39 卷 第 2 期： 0064-0071 2018 年 4 月
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电力电容器与无功补偿 Power Capacitor & Reactive Power Compensation
Vol.39， No.2： 0064-0071 Apr. 2018
DOI:10.14044/j.1674-1757.pcrpc.2018.02.013
2 2 WANG Tiange1， ， TIAN Mingxing1， ， GONG Yan3
要： 变压器式可控电抗器 （CRT） 的损耗计算和温升特性研究对 CRT 的优化设计至关重要。 本
CRT 设计算例， 将额定容量下所得损耗作为温度场的激励得到各部件温升分布情况， 以对 CRT 铁
Abstract: The study on loss calculation and temperature rise feature of controllable reactor of transformer